您的位置:太阳集团游戏官方网址 > 电工电气 > 电动汽车不是真正的新能源汽车,但不等于纯电

电动汽车不是真正的新能源汽车,但不等于纯电

2019-10-12 23:18

电工电气网】讯

“我国新能源汽车技术路线经历了从节能与新能源汽车到纯电驱动技术转型战略,再到新能源汽车强国战略的演变。去年11月召开的“双周座谈会”提出,要面向2035年制定新能源汽车发展规划。”中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高在近日召开的“中国电动汽车百人会论坛”上表示,2025年前后将是电动汽车全方位突破的关键转折点,2025年电动化技术将全方位成熟,2020~2025年,电动汽车、新能源与可再生能源都将迎来性价比拐点,这是天然绝配的组合,届时新能源汽车智能化将会突飞猛进。

凤凰网汽车讯 1月12日,中国电动汽车百人会论坛在京举行。会上,中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高分别从纯电动、混合动力、燃料电池以及电动化与新能源融合四条技术路线出发,描绘新能源汽车产业前景。在谈到迎接动力电动化之后的产业革命时,欧阳明高指出,分布式的光伏与电动汽车分布式储能的组合能源系统将构建未来能源交通体系;这场深刻的革命将催生几万亿、十几万亿的产业。

电动汽车不是真正的新能源汽车,但不等于纯电动。“我们把新能源汽车分成三个阶段:第一个阶段是电动汽车,但不是真正的新能源汽车;到了第二阶段,新能源电动汽车就是真正的新能源汽车;到了第三个阶段就是新能源智能化电动汽车,就是我们最终的全方位革命的完成阶段。”2019年1月12日,在中国电动汽车百人会论坛上,中国科学院院士、中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高就中国新能源汽车技术路线进行了展望。

记者:就纯电动力技术来讲,您比较看好哪一技术路线?纯电动车还需要做哪些提升?

太阳集团游戏官方网址 1

他表示,面向2025年,锂离子电池、燃料电池等电动化技术都会全方位成熟;新能源、可再生能源,以及电动车都将在2020年到2025年达到性价比的拐点。“这两个是天然的绝配组合,智能化也会突飞猛进,所以2025年左右是全方位突破的关键转折点。”欧阳明高说道。

欧阳明高:锂离子电池有成为动力电池主流技术的潜质和前景,但高比能量产品的安全性问题是瓶颈。随着高镍的应用,它的热稳定性将变差,安全风险也会随之增大。首先,当前从单体层面完全杜绝它的热失控不太现实,可以从电池系统的热机电、控制设计防止诱发、蔓延热失控。这样,即便单体电池热失控,车子也不会发生事故。其次,从改善电池本身安全性出发,要发展新型固态电解质电池。当前,国内存在一些固态电池,不过还不是全固态电池,全固态电池预计在2025~2030年才会真正实现大规模商业化应用。国际固态电池技术竞争巨大,我国需要全力追赶前沿技术。

锂离子电池应用于电动汽车的10年间,蓄电池领域实现了革命性的突破。欧阳明高认为,从车载应用的角度,体积能量密度是重要指标,而锂离子电池在这一领域具有得天独厚的优势;但其技术瓶颈在于高比能量动力电池安全性,并且随着高镍的出现,电池的热稳定性将进一步降低,从而导致安全风险进一步增加。欧阳明高指出:“目前锂离子电池从单体层面完全杜绝热失控是不太现实的,要从电池系统的热机电设计与控制设计来防止热失控诱发和蔓延。”

对于电动化技术的发展,欧阳明高称,在纯电动技术领域,到2025年纯电动汽车性价比会实现大突破,基于全生命周期的成本,计算燃油汽车的价格和全生命周期的费用,燃油车和电动汽车将会持平,另外最严格的排放法规即将实施,燃油机的成本将会上升,拐点即将到来。

纯电动车续驶里程已经从150公里普遍提高到300公里以上,但用户的抱怨并没有减少。目前的续驶里程对气温、驾驶风格等都非常敏感,靠增大电池装载量增加续驶里程不是根本出路,而是需要提高电动汽车能效和充电便利性。其中,在充电便利性方面,家用轿车应尽量都配置慢充桩,这将成为主体充电模式。10~15分钟的快速技术也是必备,但快充的定位是应急,不是主体充电模式,其占比可以为15~20%。目前的350千瓦的直流快充、换电代价太大,还不理想,预计今后5~7年新一代与储能结合的安全可靠的快充技术将会出现。这一块创新空间很大。

中国电池产业的发展有目共睹,但欧阳明高提醒,虽然暂时占据优势,但国际竞争压力巨大;而且,全固态电池将在2025年-2030年左右实现大规模商业化,中国电池产业应当早作准备,全力追赶固态电池技术的领先水平。

在混合动力技术领域,欧阳明高特别提出,纯电插电混合动力在城区短途用电,高速、长途用油,根据中国的乘用车出行特征,可以省油80%以上,是中国优势的技术路线。此外,在燃料电池领域,欧阳明高认为2025年到2030年会有新一代的氢能技术的出现,燃料电池技术将会成熟,推广累计将会达到五到十万辆,标志性的车型是燃料电池的大型SUV。预计今后五到十年,中国燃料电池的国际地位有可能与中国锂离子电池水平相当。

最严格排放法规即将实施,燃油机成本将会上升,届时基于全生命周期成本计算汽车价格和全生命周期成本,燃油车和电动汽车将会持平。2025年左右,纯电动车性价比会实现大的突破,市场拐点即将到来。

尽管对电池发展高度关注,欧阳明高强调解决电池并不代表解决续驶里程的全部问题,仍然需要考虑能效、热管理、充电便利性等一系列问题。

多方资料显示,无论是电动汽车销量还是电动汽车技术,我国电动汽车产业都拥有较为清晰的规划。更重要的是,电动汽车对于能源产业还有着更深远的意义。“根据中国汽车工程学会的预测,2030年电动汽车销量是八千万到一亿辆,大家共同认为所有的销量指标都会提前到达,也就是说2025年,保有量就会达到五千万到八千万,这是极有可能的,我们必须提前做好准备,为能源革命做好准备。”欧阳明高称。

记者:与纯电动车相比,燃料电池车有哪些比较优势?您怎样看待燃料电池车的发展?

综合考虑电池系统的成本、排放法规的实施、燃油机的生命周期等因素,欧阳明高认为,纯电动汽车性价比会在2025年左右实现大的突破。与此同时,市场的开放和技术竞争将会加强技术创新,加速市场推广,加快成本下降。结论就是,纯电动不是收缩和退出,而是抓住机遇,直面挑战。

电动汽车已对能源结构带来重要变革。国际能源署署长高级顾问杨雷在论坛上介绍道,2017年电力占全球终端能源比例由2000年14%增长至19%,预测到2040年将增长至25%。能源结构转变呈现出几大特点:一是主要是来自于发展中国家;二是主要是由新能源和天然气来满足;三是在终端用户的比例上,工业用户占比减至1/3左右,电动汽车、智能家居等领域用户,将给能源的整个结构带来深刻的变化。

欧阳明高:若一次能源为天然气,燃料电池车效益会高于纯电动车;若一次能源为可再生能源,燃料电池车效益会比纯电动车低很多。韩国现代公司分析认为,燃料电池、纯电动车成本的平衡点,乘用车大概是500公里,商用车是100公里左右。氢燃料电池系统适合替代柴油机,锂离子电池系统适合替代汽油机。从应用定位来看,燃料电池技术路线的推崇者丰田公司分析认为,燃料电池系统是卡车、公路客车等长途车的最佳选择。

至于混合动力技术,欧阳明高认为,低成本的纯电并联式插电混合动力应当引起中国企业的关注,这条路线将有希望与国外深度混合动力的常规混合动力抗衡。详细分析了如何实施混合动力技术路线之后,欧阳明高的结论是,中国混合动力技术的特色和优势仍然是纯电驱动。“当然纯电驱动包括纯电动,但不等于纯电动。”欧阳明高如是说。

对于电动汽车的增长,杨雷表示,目前如果把中国二轮电动车、慢速电动车、三轮车都算上,电动车也只占总用电需求的0.5%,而这一数字正呈快速增加态势。如果全球电力的需求根据IEA的预测2040年达到3.55万太瓦时,电动汽车的用电按照乐观估计将会超过4千万太瓦时,这个比例超过了10%。而如果在用户中有越来越多的电动汽车用户以后,它是一个挑战,同时也是一个机遇。

根据我国及全球氢燃料电池技术发展进程,我认为,相比纯电动车,氢燃料电池车产业化进程大约晚了10年。2020年燃料电池混合动力技术将成熟,产品在商用车市场或达到5000~1000辆的市场份额。2025年燃料电池技术将成熟,届时产品累计推广量将达到5太阳集团游戏官方网址,~10万辆,其中标志性车型是大型SUV。2025~2030年,制氢、储氢、运氢等新一代氢能技术将有突破,燃料电池车在交通、能源领域推广量或达到100万辆,标志性车型是长途货运卡车——或达到1000公里货运能力、100万公里可靠性和耐久性。

另外,国际上混合动力发动机的效率在38%-41%,而国内水平在35%-37%;国际上内燃机的极限效率柴油机大概55%,汽油机45-50%。相比之下,中国汽车产业仍然有很大潜力。欧阳明高依据对国际的文献分析和自我研究,判断主流的技术路线仍然是小排量四冲程的汽油机。

杨雷说道,到2030年中国可能有将近1亿辆电动车,“如果1亿万辆电动车同时充电,不管是快充还是慢充,平均一下如果他们在极端情况下同时充电,将会带来超过10亿千瓦级的负荷,而中国现在整个装机容量也不到20亿千瓦,这是一个不可想象的挑战”。杨雷表示,电动汽车的增加就必然的要求电力系统与之相匹配的有相应的变化,例如动态的电价体系、智能充电技术的商业化等等。

燃料电池车是国际主流技术路线。但目前的燃料电池技术仍面临诸多挑战,例如有待发展新一代每升1200千瓦时的高能量低成本储氢技术。同时,当前的氢能技术落后于燃料电池技术,全链条各环节氢能技术有待实现新突破,例如进一步降低液化能耗。就我国而言,燃料电池车已经开始商业化推广,经多年示范运行,2018年年产量已超过1500辆,全国投入运营的加氢站也达到12座,另外还有在建的加氢站。在我国北方寒冷地区即SUV领域,燃料电池车也具有竞争力。整体来看,我国燃料电池产业化态势全球最佳,已经吸引了全球相关资源的深度参与,预计今后5~10年,有望达到与目前国内锂离子电池国际地位相当的水平。不过,要清醒认识到,我燃料电池产业链还很薄弱。

在燃料电池技术路线的说明中,欧阳明高引用了奔驰、现代、丰田的数据,证明燃料电池的最佳应用场景是长途商用车领域;他同时指出,当前国内燃料电池商业化应用已经开始,在北方寒冷地区燃料电池可能具有更广泛的竞争力。目前,燃料电池所面临的挑战在发动机层面主要是膜电机和空压机;而在储能方面则是如何发展出高能量、低成本的储氢系统。欧阳明高预计,2025年至2030年之间,氢能技术有望进行迭代。

欧阳明高称,根据能源局的规划,2030年非化石能源发电比例为50%,新能源也是50%,电动汽车上的电池将是50亿度,再加上储能电池,可以达到100亿度以上,中国每天消费的电也就是140亿度,电池电量就可以供应中国用电。“这将是一场深刻的革命,也将带来几万亿到十几万亿的产业。”

记者:对于电动化与新能源融合发展,您是怎样看待的?

按照中国和全球氢能燃料电池技术的发展进程进行推算,欧阳明高认为,氢能燃料电池技术相比于纯电动汽车,产业化进程大约晚十年左右。他所绘制的技术发展路线图基本以五年为一个节点:2020年,燃料电池混合动力将会成熟,商用车市场规模预计在五千到一万辆,标志性的车型是燃料电池车;2025年,全球范围内燃料电池技术将会全面成熟,规模化的推广累计将会达到五到十万辆,标志性的车型是燃料电池的大型SUV;2030年,新一代氢能技术突破,制氢、储氢、运氢全方面突破,燃料电池技术在交通和能源领域推广达到100万辆,标志性车型是燃料电池的长途货运卡车,将会达到一千公里的长途货运能力,一百万公里的可靠性和耐久性。

国家能源局监管总监李冶表示,这几年充电桩、动力电池等电动汽车配套的基础和产业,包括在技术方面已经全面铺开,充换电服务和储能网络初现雏形,新能源汽车和储能快速发展,逐步成为能源行业一个重要的组成部分。同时他指出,目前该领域仍存在基础不牢固,发展不均衡不充分,技术水平偏低等问题。

欧阳明高:在汽车领域,电动化革命正在进行,新能源革命、人工智能革命即将开始。在整车智能化方面,目前更多谈到的是驾驶智能化、共享出行,其实还包括了能源智能化、能源互联网、车网共享。从驾驶共享角度来看,车辆总数会降低。但从能源共享角度来看,家家都应该有电动汽车——晚上充电、白天放电,赚取差价。这样,车辆总量不会降低,汽车产业GDP不会降低。这将是我们未来的出路。

欧阳明高将电动化与新能源融合发展称为“电动车革命”,即将发生的是新能源革命和人工智能革命。当下,人们在讨论整车智能化时更多是在谈论驾驶智能化,共享出行。欧阳明高指出,这一概念当中其实还包括能源的智能化,能源互联网和车网的共享。而从能源共享的角度,电动车可以通过博古充电、波峰售电赚取差价,如此一来车辆的保有总量不会降低,汽车产业的GDP也不会降低。这将成为未来汽车产业的出路。

“我们目前叫电动车革命,即将发生的是新能源革命和人工智能革命。”欧阳明高认为,在整车智能化方面,现在更多是在谈驾驶智能化,共享出行,其实还有能源的智能化。“能源互联网和车网的共享,如果从驾驶共享的角度看,车辆总数会降低,但是从能源共享的角度,家家都应该有电动汽车,在家里晚上充电,白天卖电,来赚取差价,这样所有车辆的总量不会降低,汽车产业的GDP也不会降低,所以这将是我们未来的出路。”欧阳明高说道。

到2025,无论是锂离子电池还是燃料电池都会全方位成熟。2025年之后,电动化革命将突飞猛进。据中国汽车工程学会预测,2030年电动车将达到8千万~1亿辆,大家共同认为的所有的销量指标都会提前到达。如此,2025年电动汽车保有量达到5千万~8千万辆是极有可能的。

欧阳明高指出,应当为动力电动化之后的能源革命做好准备。电动化革命已然是燎原之势,中国首次在全球率先成导入高科技领域,现在已经从孕育期、导入期进入成长期,将来还会到达高速成长期,欧阳明高预计这个时间节点在2020年,尤其是2025年之后。

全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢表示,在电动化、智能化的进程中,新能源汽车将逐步发展为移动储能终端,实现与能源网的互联互通,所以新能源汽车将推动能源消费变革,而能源生产的变革又将促进新能源汽车全运营周期的零排放。“我们还是要鼓励地方政府在能源价格、建设用地、商业模式、政策支持等方面大胆创新,加快各类充电设施市场化建设和运行。”

在这里要强调的是,预计分布式光伏与电动汽车分布式储能的组合能源系统将构建未来能源交通信息,我们必须为电动汽车规模化之后的能源革命做好准备。到2030年,分布式光伏、储能电池、氢燃料电池、电动汽车将会四位一体,相互需要,电动汽车需要新能源,新能源也需要电动汽车。关于“四位一体”的新能源系统,若按照规划——2030年非化石能源发电比例为50%,新能源比例发电也为50%,届时电动汽车上的电池电量将达到50亿度,储能电池电量也能达到50亿度,我国每天消费电能约140亿度,如此电动汽车电池电量就可以供应国内用电。这将是一场深刻的革命,将带来几万亿到十几万亿的产业。

配合中国光伏产业的突飞猛进,分布式的光伏与电动汽车分布式储能的组合能源系统将构建未来能源交通体系。欧阳明高预言,这将是一场深刻的革命,将催生几万亿、十几万亿的产业。

结合锂离子电池和燃料电池的技术路线、智能化发展进程的分析,以及对新能源、可再生能源的性价比拐点预判,欧阳明高认为2025年左右是全方位突破的关键转折点。

本文由太阳集团游戏官方网址发布于电工电气,转载请注明出处:电动汽车不是真正的新能源汽车,但不等于纯电

关键词: